CN109449226A - 一种薄膜太阳电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种薄膜太阳电池及其制备方法，属于太阳电池领域，包括依次叠层设置的衬底、透明导电薄膜、窗口层、CdTe光学吸收层、量子点缓冲层和导电背电极；所述量子点缓冲层包括SnSe量子点缓冲层或Sb2Se3量子点缓冲层。本发明以SnSe量子点缓冲层或Sb2Se3量子点缓冲层作为量子点缓冲层，由于SnSe量子点或Sb2Se3量子点的能级与CdTe不同，可以吸收CdTe不能吸收的光，从而提升短路电流密度。实施例的实验结果表明，本发明提供的薄膜太阳电池短路电流密度达35.64mA/cm2，此外，本发明提供的薄膜太阳电池结构简单，适宜规模化生产。
Description
技术领域
本发明属于太阳电池领域，尤其涉及一种薄膜太阳电池及其制备方法。
背景技术
CdTe电池结构通常为：衬底/窗口层/CdTe吸收层/缓冲层/背电极，光通过衬底/窗口层到达CdTe吸收层，窗口层材料通常为CdS，由于CdS的光学带隙为2.4eV，光到达CdTe吸收层前会被CdS吸收小于510nm的短波，CdS吸收的光对CdTe电池短路电流密度没有贡献。因此，通常通过降低CdS的厚度来实现CdTe电池短路电流密度的提升。但是随着CdS厚度的降低，CdTe电池PN结特性变差，降低了CdTe电池的开路电压，从而降低了CdTe电池的转化效率。因此，为了同时获得高的短路电流密度和高的开路电池和转化效率，吴选之(XuanzhiWu，Solar Energy 77(2004)803～814)采用Cd2SnO4/ZnSnO4取代CdS，获得了转化效率为16.5％的CdTe多晶薄膜太阳电池，短路电流密度为25.88mA/cm2。
目前增加CdTe电池短路电流密度的方法通常是采用具有更大带隙的材料为窗口层材料，比如：采用CdS:O/CdSe作为窗口层材料(Naba R.Paudel，Jonathan D.Poplawsky，Karren L.Moore，and Yanfa Yan，IEEE JOURNAL OF PHOTOVOLTAICS，VOL.5，NO.5，SEPTEMBER 2015，1492～1496)，采用CdS:O作为窗口层材料(Jason M.Kephart，RussellM.Geisthardt，W.S.Sampath，Prog.Photovolt:Res.Appl.2015；23：1484～1492)，采用CdS/ZnS作为窗口层材料(Isaiah O.Oladeji，Lee Chow，Christos S.Ferekides，VijayViswanathan，Zhiyong Zhao，Solar Energy Materials&Solar Cells 61(2000)203～211)，但采用这些材料得到的CdTe电池，短路电流密度均小于30mA/cm2，CdTe电池的短路电流密度仍较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种薄膜太阳电池及其制备方法，提高薄膜太阳电池的短路电流密度、稳定性以及使用寿命。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种薄膜太阳电池，包括依次叠层设置的衬底、透明导电薄膜、窗口层、CdTe光学吸收层、量子点缓冲层和导电背电极；
所述量子点缓冲层包括SnSe量子点缓冲层或Sb2Se3量子点缓冲层。
优选地，所述衬底包括刚性玻璃、柔性玻璃、聚酰亚胺或云母。
优选地，所述透明导电薄膜包括透明导电氧化物薄膜或石墨烯薄膜。
优选地，所述窗口层的材料包括CdS、CdS:O、CdS1-xSex、Cd1-xZnxS或CdS:O/CdO，所述x的取值范围为0～1。
优选地，所述窗口层的厚度为10～130nm。
优选地，所述量子点缓冲层的厚度为1～50nm。
优选地，所述导电背电极的材料包括Au、Ag、Al、Pt或导电碳浆。
本发明提供了上述方案所述薄膜太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
按照上述方案所述薄膜太阳电池的结构，在衬底上依次制备透明导电薄膜、窗口层、CdTe光学吸收层、量子点缓冲层和导电背电极。
优选地，所述CdTe光学吸收层的制备方法包括：化学水浴法、脉冲激光沉积法、磁控溅射法或近空间升华法。
优选地，所述量子点缓冲层的制备方法包括：脉冲激光沉积法、磁控溅射法、化学溶液生长法、化学气相沉积法、物理气相输运法、分子束外延法或电场约束法。
本发明提供了一种薄膜太阳电池，包括依次叠层设置的衬底、透明导电薄膜、窗口层、CdTe光学吸收层、量子点缓冲层和导电背电极，本发明以SnSe量子点缓冲层或Sb2Se3量子点缓冲层作为量子点缓冲层，由于SnSe量子点或Sb2Se3量子点的能级与CdTe不同，可以吸收CdTe不能吸收的光，从而提升薄膜太阳电池的短路电流密度；另外，本申请采用SnSe量子点缓冲层或Sb2Se3量子点缓冲层作为量子点缓冲层，能够避免量子点缓冲层中不同元素在电池器件中的扩散，相比于采用传统的Cu缓冲层，Cu在CdTe电池中的具有高的扩散速度，降低CdTe的载流子寿命以及CdTe电池的稳定性和寿命(Materials Science inSemiconductor Processing，86，2018，49～57)。本发明提供的薄膜太阳电池具有更高的稳定性和使用寿命。实施例的实验结果表明，本发明提供的薄膜太阳电池短路电流密度达35.64mA/cm2，此外，本发明提供的薄膜太阳电池结构简单，适宜规模化生产。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的薄膜太阳电池的结构示意图；其中，1为CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构；1-1为衬底；1-2为透明导电薄膜；1-3为窗口层；1-4为CdTe光学吸收层；2为量子点缓冲层；3为导电背电极。
图2为本发明实施例1制备的薄膜太阳电池和对比例制备的铜缓冲层薄膜太阳电池的J-V曲线对比图；其中，曲线1为对比例制备的铜缓冲层薄膜太阳电池的J-V曲线；曲线2为本发明实施例1制备的薄膜太阳电池的J-V曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种薄膜太阳电池，包括依次叠层设置的衬底、透明导电薄膜、窗口层、CdTe光学吸收层、量子点缓冲层和导电背电极；
所述量子点缓冲层包括SnSe量子点缓冲层或Sb2Se3量子点缓冲层。
在本发明中，所述衬底优选包括刚性玻璃、柔性玻璃、聚酰亚胺或云母；所述刚性玻璃优选为钠钙玻璃或7059玻璃；所述云母优选为柔性云母。本发明对于所述衬底的厚度没有特殊的限定。
在本发明中，所述透明导电薄膜优选包括透明导电氧化物薄膜或石墨烯薄膜，所述透明导电氧化物薄膜优选包括In2O3:Sn(ITO)薄膜、ZnO:Al(AZO)薄膜、InO:B(BZO)薄膜、In2O3:Mo(IMO)薄膜、ZnSnO3薄膜、SnO2:F(FTO)薄膜、NiO薄膜、Zn2SnO4薄膜、Cd2SnO4薄膜或ZnO:Ti(TZO)薄膜。
在本发明中，所述透明导电氧化物薄膜的厚度优选为200～600nm，更优选为300～350nm；所述石墨烯薄膜的厚度优选为0.2～10nm，更优选为0.3nm。
在本发明中，所述窗口层的材料优选包括CdS、CdS:O、CdS1-xSex、Cd1-xZnxS或CdS:O/CdO，所述x的取值范围为0～1。在本发明中，所述CdS1-xSex优选为CdS0.5Se0.5或CdS0.8Se0.2；所述Cd1-xZnxS优选为Cd0.8Zn0.2S。
在本发明中，所述窗口层的厚度优选为10～130nm，更优选为100nm。本发明采用上述厚度的窗口层，一方面可以降低薄膜太阳电池的光学损失，另一方面能够避免漏电现象，保证薄膜太阳电池的性能。
在本发明中，所述CdTe光学吸收层的厚度优选为2～5μm，更优选为3～4μm。
在本发明中，所述量子点缓冲层的厚度优选为1～50nm，更优选为5～10nm。在本发明中，所述量子点缓冲层包括SnSe量子点缓冲层或Sb2Se3量子点缓冲层，所述SnSe量子点缓冲层优选由SnSe量子点形成，所述SnSe量子点的结构优选包括球形、类球形或方形；所述Sb2Se3量子点缓冲层优选由Sb2Se3量子点形成，所述Sb2Se3量子点的结构优选包括球形、类球形或方形。
在本发明中，所述SnSe量子点的尺寸优选为2～20nm，更优选为2～10nm，最优选为7～8nm；所述Sb2Se3量子点的尺寸优选为2～20nm，更优选2～10nm，最优选为7～8nm。在本发明中，所述尺寸具体是指所述SnSe量子点和Sb2Se3量子点的最大径长。
在本发明中，所述导电背电极的材料优选为Au、Ag、Al、Pt或导电碳浆。在本发明中，所述导电背电极的厚度优选为≥5nm，更优选为5～50nm，最优选为50nm。
本发明提供了上述方案所述薄膜太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
按照所述薄膜太阳电池的结构，在衬底上依次制备透明导电薄膜、窗口层、CdTe光学吸收层、量子点缓冲层和导电背电极。
本发明在衬底上制备透明导电薄膜，得到透明导电薄膜/衬底结构。在本发明中，在衬底上制备所述透明导电薄膜的方法优选包括溶胶凝胶法、磁控溅射法或化学气相沉积法。
本发明对于所述采用溶胶凝胶法制备所述透明导电薄膜的制备参数没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备参数即可。在本发明的实施例中，当所述透明导电薄膜为SnO2:F(FTO)薄膜时，采用溶胶凝胶法制备所述SnO2:F(FTO)薄膜的制备参数优选为：水与无水乙醇的体积比为0.25～1.5：1；NH4F与SnCl2的摩尔比为0.26～1：1；pH值为1.5～3；热处理温度为400～600℃。具体制备过程为：取SnCl2、H2O溶于无水乙醇中，在80℃回流1～6h，按比例缓慢滴加水与乙醇混合液，在70～90℃回流l～5h，调节pH值至1.5～3，加入甲酰胺，加入NH4F水溶液，配制好的溶液静置24h待用；将清洗干净的基片固定在甩膜机上，以2000r/min的转速甩膜，然后在100℃真空干燥箱中干燥10～30min，再放入马弗炉，缓慢加温至300℃并恒温10min，重复以上甩膜过程2～8次，在400～600℃下处理10～50min。
在本发明中，采用磁控溅射法制备所述透明导电薄膜的制备参数优选为：衬底的温度为室温或者200～450℃，靶基距为8～13cm，载气为氩气和/或氧气，压强为0.1～2Pa，溅射功率密度为2～3W/cm2，真空度为10-4～10-3Pa。
本发明对于所述采用化学气相沉积法制备所述透明导电薄膜的制备参数没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的制备参数即可。在本发明的实施例中，当所述透明导电薄膜为石墨烯薄膜时，采用化学气相沉积法制备所述石墨烯薄膜的制备参数优选为：在甲烷和氢气的混合气氛下，将0.3～0.6mm厚的铜箔放入管式炉中，在950～1050℃条件下保持15min，在所述铜箔形成石墨烯薄膜；然后通过三氯化铁和盐酸溶液把石墨烯薄膜转移到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上，再把附着有石墨烯薄膜的聚甲基丙烯酸甲酯放到衬底上，通过丙酮把聚甲基丙烯酸甲酯溶解掉。
得到透明导电薄膜/衬底结构后，本发明在所述透明导电薄膜/衬底结构上制备窗口层，得到窗口层/透明导电薄膜/衬底结构。在本发明中，在所述透明导电薄膜/衬底结构上制备所述窗口层的方法优选包括脉冲激光沉积法或磁控溅射法。
在本发明中，采用脉冲激光沉积法制备所述窗口层的制备参数优选为：采用248nm的KrF激光，激光波长为248nm，频率为5～15Hz，窗口层靶材上的能量密度为0.6～0.7J/cm2，窗口层靶材与透明导电薄膜/衬底结构的距离为50～60mm，透明导电薄膜/衬底结构的温度为150～250℃，载气为氩气，气体压强为1.5Pa，激光沉积时间为5～20min。
在本发明中，采用磁控溅射法制备所述窗口层的制备参数优选为：透明导电薄膜/衬底结构的温度为室温或者100～300℃，靶基距为10～13cm，载气为氩气和/或氧气，压强为0.5～3Pa，溅射功率密度为1～3W/cm2，真空度为10-4～10-3Pa。
得到窗口层/透明导电薄膜/衬底结构后，本发明在所述窗口层/透明导电薄膜/衬底结构上制备CdTe光学吸收层，得到CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构。在本发明中，在所述窗口层/透明导电薄膜/衬底结构上制备所述CdTe光学吸收层的方法优选包括：化学水浴法、脉冲激光沉积法、磁控溅射法或近空间升华法，更优选为脉冲激光沉积法、磁控溅射法或近空间升华法。
在本发明中，采用脉冲激光沉积法制备所述CdTe光学吸收层的制备参数优选为：采用248nm的KrF激光，激光波长为248nm，频率为5～15Hz，CdTe靶材上的能量密度为0.6～0.7J/cm2，CdTe靶材与透明导电薄膜/衬底结构的距离为50～60mm，透明导电薄膜/衬底结构的温度为150～250℃，载气为氩气，气体压强为1.5Pa，激光沉积时间为5～60min。
在本发明中，采用磁控溅射法制备所述CdTe光学吸收层的制备参数优选为：窗口层/透明导电薄膜/衬底结构的温度为室温或者100～300℃，靶基距为10～13cm，载气为氩气和/或氧气，压强为0.5～3Pa，溅射功率密度为1～3W/cm2，真空度为10-4～10-3Pa。
在本发明中，采用近空间升华法制备所述CdTe光学吸收层的制备参数优选为：将窗口层/透明导电薄膜/衬底结构放在近空间升华设备衬底的位置上，把CdTe源放在源的位置上，在高纯氮气作用下，把CdTe源温度加热到650～750℃，衬底温度加热到550～650℃，体系压强为1450～1550Pa，进行CdTe光学吸收层的沉积，当CdTe光学吸收层的厚度达到所需厚度时，停止CdTe的沉积，停止对窗口层/透明导电薄膜/衬底结构加热。
制备CdTe光学吸收层之后，本发明优选将所得叠层结构中间体进行CdCl2退火热处理，得到CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构。本发明对所述CdCl2退火热处理方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的CdCl2退火热处理方法即可，优选包括干法CdCl2退火或湿法CdCl2退火。
在本发明中，所述CdCl2退火热处理的温度优选为300～550℃，更优选为400～500℃；所述CdCl2退火热处理的时间优选为5～65min，更优选为20～60min；所述CdCl2退火热处理的气氛优选为CdCl2，或者CdCl2和辅助气体的混合物；所述辅助气体优选为干空气、氮气、氩气和氧气中的一种或几种。本发明对所述叠层结构中间体进行CdCl2退火热处理，改善了薄膜太阳电池的结晶性，提高了薄膜太阳电池的短路电流密度、开路电压和转化效率。
得到CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构后，本发明在所述CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构上制备量子点缓冲层，得到量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构。在本发明中，在所述CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构上制备所述量子点缓冲层的方法优选包括：脉冲激光沉积法、磁控溅射法、化学溶液生长法、化学气相沉积法、物理气相输运法、分子束外延法或电场约束法，更优选为脉冲激光沉积法、磁控溅射法或物理气相输运法。
在本发明中，采用脉冲激光沉积法制备所述量子点缓冲层的制备参数优选为：采用Nd:YAG激光，激光波长为266nm，脉冲频率为10～20Hz，激光强度为5～30J/cm2，沉积压强为2～5Pa，激光沉积时间为2～40s。
在本发明中，采用磁控溅射法制备所述量子点缓冲层的制备参数优选为：CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构的温度为室温或者100～300℃，靶基距为10～13cm，载气为氩气和/或氧气，压强为0.5～3Pa，溅射功率密度为1～3W/cm2，真空度为10-4～10-3Pa。
在本发明中，采用物理气相输运法制备所述量子点缓冲层的制备参数优选为：将装载SnSe量子点或Sb2Se3量子点的石英舟置于管式炉的中心位置，源温度为550～600℃，将CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构置于管式炉中的下游，温度为450～480℃，载气为氮气或氩气，载气流量为5～500sccm，沉积时间为5～120min。
制备量子点缓冲层之后，得到量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构。本发明优选在量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构上直接制备导电背电极，或者将量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构退火热处理后，再制备导电背电极；所述退火热处理的温度优选为30～300℃，更优选为250～300℃；所述退火热处理的时间优选为5～60min，更优选为20～30min；所述退火热处理的气氛优选为干空气、氮气、氩气和氧气中的一种或几种。
得到量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构后，本发明在所述量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/窗口层/透明导电薄膜/衬底结构上制备导电背电极，得到薄膜太阳电池。在本发明中，制备所述导电背电极的方法优选包括热蒸发或电子束蒸发。
在本发明中，采用热蒸发制备所述导电背电极的制备参数优选为：当真空度达到5×10-3Pa以下，开始热蒸发，热蒸发电流为0.1～2A，电压为50～90V，热蒸发速率为0.5～10nm/min。
在本发明中，采用电子束蒸发制备所述导电背电极的制备参数优选为：当真空度达到5×10-3Pa以下，开始电子束蒸发，电子束蒸发电流为0.1～2A，电压为50～90V，电子束蒸发速率为0.5～10nm/min。
下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
以刚性玻璃为衬底，采用溶胶凝胶法在刚性玻璃上制备SnO2:F(FTO)薄膜，得到SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构；其中，SnO2:F(FTO)薄膜的制备方法为：取50mLSnCl2和50mLH2O溶于50mL无水乙醇中，在80℃回流4h，按1:1体积比缓慢滴加水与乙醇混合液；在80℃回流3h，调节pH值至3；加入50mL甲酰胺，加入50mLNH4F水溶液，配制好的溶液静置24h待用；将清洗干净的基片固定在甩膜机上，以2000r/min的转速甩膜；然后在100℃真空干燥箱中干燥30min，再放入马弗炉中，缓慢升温至300℃并恒温10min；重复以上甩膜过程4次；最终在600℃下处理20min；所述SnO2:F(FTO)薄膜的厚度为200nm。
采用脉冲激光沉积法在SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构上制备CdS窗口层，得到CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构；其中，CdS窗口层的制备参数为：采用248nm的KrF激光，激光波长为248nm，频率为10Hz，CdS靶材上的能量密度为0.6J/cm2，CdS靶材与SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构的距离为55mm，SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构的温度为200℃，载气为氩气，气体压强为1.5Pa，激光沉积时间为1.5h；所述CdS窗口层的厚度为60nm。
按照CdS窗口层的制备参数，采用脉冲激光沉积法在CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构上制备CdTe光学吸收层，然后在CdCl2/氩气/O2气氛中，于400℃条件下进行退火处理1h，得到CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构；所述CdTe光学吸收层的厚度为2μm。
将所述CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构的温度降为室温，然后采用脉冲激光沉积法制备SnSe量子点缓冲层，得到SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构；其中，SnSe量子点缓冲层的制备参数为：SnSe量子点的直径为4nm，采用Nd:YAG激光，激光波长为266nm，脉冲频率为15Hz，激光强度为5J/cm2，沉积压强为5Pa，激光沉积时间为25s；所述SnSe量子点缓冲层的厚度为4nm；
通过热蒸发在SnSe量子点缓冲层CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构上蒸镀厚度为25nm的Au导电背电极，获得薄膜太阳电池(所述薄膜太阳电池的结构示意图如图1所示)；其中，热蒸发的制备参数为：当真空度达到2×10-3Pa以后，开始热蒸发，热蒸发电流为1.2A，电压为55V，热蒸发速率为2nm/min。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得J-V曲线如图2曲线2所示，性能参数为：开路电压为639mV，短路电流密度为35.64mA/cm2，填充因子为39.91％，转化效率为9.15％。
实施例2
以柔性云母为衬底材料，采用磁控溅射法在柔性云母上制备ZnO:Al(AZO)薄膜，得到ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构；其中，ZnO:Al(AZO)薄膜的制备参数为：柔性云母衬底的温度为室温，靶基距为8cm，载气为氩气，压强为0.1Pa，溅射功率密度为2.78W/cm2；所述ZnO:Al(AZO)薄膜的厚度为350nm。
采用磁控溅射法在ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构上制备CdS:O窗口层，得到CdS:O窗口层/ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构；其中，CdS:O窗口层的制备参数为：ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构的温度为室温，靶基距为13cm，载气为体积比为56:1的氩气/氧气，压强为3Pa，溅射功率密度为1.19W/cm2；所述CdS:O窗口层的厚度为100nm。
采用磁控溅射法在CdS:O窗口层/ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构上制备CdTe光学吸收层，然后在CdCl2/氩气/O2气氛中，于400℃条件下进行退火处理1h，得到CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：CdS:O窗口层/ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构的温度为250℃，靶基距为13cm，载气为氩气，压强为2Pa，溅射功率密度为2.84W/cm2；所述CdTe光学吸收层的厚度为3μm。
将所述CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构温度降为25℃，然后采用磁控溅射法制备Sb2Se3量子点缓冲层，得到Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构；其中，Sb2Se3量子点缓冲层的制备参数为：Sb2Se3量子点的直径为5nm，气氛为干空气，干空气流量为2000sccm，制备Sb2Se3量子点缓冲层的厚度为5nm。
将所述Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构在300℃条件下退火处理5min；然后通过电子束蒸发在Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Al(AZO)薄膜/柔性云母结构上蒸镀厚度为5nm的Pt导电背电极，获得所述薄膜太阳电池；其中，电子束蒸发的制备参数为：当真空度达到2×10- 3Pa以后，开始电子束蒸发，电子束蒸发电流为0.9A，电压为50V，电子束蒸发速率为1.5nm/min.
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
实施例3
以聚酰亚胺为衬底材料，采用磁控溅射法在聚酰亚胺上制备InO:B(BZO)薄膜，得到InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构；其中，InO:B(BZO)薄膜的制备参数为：聚酰亚胺衬底的温度为室温，靶基距为8cm，载气为氩气，压强为0.1Pa，溅射功率密度为2.78W/cm2；所述InO:B(BZO)薄膜的厚度为600nm。
采用磁控溅射法在InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构上制备CdS:O/CdO窗口层，得到CdS:O/CdO窗口层/InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构；其中，CdS:O/CdO窗口层的制备参数为：InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构的温度为室温，靶基距为13cm，载气为体积比为56:1的氩气/氧气，压强为3Pa，溅射功率密度为1.19W/cm2；所述CdS:O/CdO窗口层的厚度为130nm。
采用磁控溅射法在CdS:O/CdO窗口层/InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构上制备CdTe光学吸收层，然后在CdCl2/氩气/O2气氛中，于400℃条件下进行退火处理1h，得到CdTe光学吸收层/CdS:O/CdO窗口层/InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：CdS:O/CdO窗口层/InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构的温度为室温，靶基距为13cm，载气为氩气，压强为2Pa，溅射功率密度为2.84W/cm2；所述CdTe光学吸收层的厚度为2μm。
将所述CdTe光学吸收层/CdS:O/CdO窗口层/InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构温度降为25℃，然后采用脉冲激光沉积法制备Sb2Se3量子点缓冲层，得到Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O/CdO窗口层/InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构；其中，Sb2Se3量子点缓冲层的制备参数为：Sb2Se3量子点的直径为7nm，采用Nd:YAG激光，激光波长为266nm，脉冲频率为15Hz，激光强度为10J/cm2，沉积压强为2Pa，激光沉积时间为2s；所述Sb2Se3量子点缓冲层的厚度为7nm。
然后通过热蒸发在Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O/CdO窗口层/InO:B(BZO)薄膜/聚酰亚胺结构上蒸镀厚度为50nm的Al导电背电极，获得所述薄膜太阳电池；其中，热蒸发的制备参数为：当真空度达到10-4Pa以后，开始热蒸发，热蒸发电流为1A，电压为50V，热蒸发速率为0.5nm/min。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
实施例4
以柔性玻璃为衬底材料，采用磁控溅射法在柔性玻璃上制备In2O3:Mo(IMO)薄膜，得到In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构；其中，In2O3:Mo(IMO)薄膜的制备参数为：柔性玻璃衬底的温度为室温，靶基距为8cm，载气为氩气，压强为0.1Pa，溅射功率密度为2.78W/cm2；所述In2O3:Mo(IMO)薄膜的厚度为350nm。
采用磁控溅射法在In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构上制备Cd0.8Zn0.2S窗口层，得到Cd0.8Zn0.2S窗口层/In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构；其中，所述Cd0.8Zn0.2S窗口层的制备参数为：采用CdS和CdSe共溅射，In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构的温度为250℃，靶基距为9cm，载气为氩气，压强为2Pa，溅射功率密度为1.19W/cm2；所述Cd0.8Zn0.2S窗口层的厚度为130nm。
采用磁控溅射法在Cd0.8Zn0.2S窗口层/In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构上制备CdTe光学吸收层，然后在CdCl2/氩气/O2气氛中，于400℃条件下进行退火处理1h，得到CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：Cd0.8Zn0.2S窗口层/In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构的温度为室温，靶基距为13cm，载气为氩气，压强为2Pa，溅射功率密度为2.84W/cm2；所述CdTe光学吸收层的厚度为3μm。
将所述CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构温度降为25℃，然后采用磁控溅射法制备Sb2Se3量子点缓冲层，得到Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构；其中，Sb2Se3量子点缓冲层的制备参数为：Sb2Se3量子点的直径为10nm，气氛为氩气，氩气流量为500sccm，制备Sb2Se3量子点缓冲层的厚度为10nm；
将所述Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构在250℃条件下退火处理30min；然后通过电子束蒸发在Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/In2O3:Mo(IMO)薄膜/柔性玻璃结构上蒸镀厚度为5nm的Ag导电背电极，获得所述薄膜太阳电池；其中，电子束蒸发的制备参数为：当真空度达到2×10-3Pa以后，开始电子束蒸发，电子束蒸发电流为1A，电压为60V，电子束蒸发速率为0.5nm/min。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
实施例5
以刚性玻璃为衬底材料，采用化学气相沉积法在刚性玻璃上制备石墨烯薄膜，得到石墨烯薄膜/刚性玻璃结构；其中，制备石墨烯薄膜的方法为：先通过化学气相沉积法在管式炉中制备石墨烯，把0.5mm厚的铜箔放入管式炉中，然后把管式炉加热到1000℃，通入甲烷和氢气，在1000℃保持15min，得到所需要的石墨烯；然后通过三氯化铁和盐酸溶液把石墨烯转移到聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)上，再把石墨烯放到刚性玻璃上，通过丙酮把聚甲基丙烯酸甲酯溶解掉，在刚性玻璃衬底上得到石墨烯薄膜；所述石墨烯薄膜的厚度为0.3nm。
采用磁控溅射法在石墨烯薄膜/刚性玻璃结构上制备CdS0.5Se0.5窗口层，得到CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构；其中，CdS0.5Se0.5窗口层的制备参数为：石墨烯薄膜/刚性玻璃结构温度为室温，靶基距为13cm，载气为氩气，压强为3Pa，溅射功率密度为1.19W/cm2；所述CdS0.5Se0.5窗口层的厚度为80nm。
采用近空间生华法在CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构上制备CdTe光学吸收层，然后把CdCl2饱和的甲醇溶液均匀滴在CdTe光学吸收层上，在500℃条件下退火处理20min，得到CdTe光学吸收层/CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：将CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构放在近空间升华设备衬底的位置上，把CdTe源放在源的位置上，在高纯氮气作用下，把源温度加热到700℃，衬底温度加热到600℃，体系压强为1500Pa，进行CdTe光学吸收层的沉积，当CdTe光学吸收层的厚度为5μm时，停止CdTe的沉积，停止对CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构加热，待CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构的温度降低到室温时，取出CdTe光学吸收层/CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构；
将所述CdTe光学吸收层/CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构温度降为50℃，然后采用磁控溅射法制备SnSe量子点缓冲层，得到SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构；其中，SnSe量子点缓冲层的制备参数为：SnSe量子点的直径为5nm，气氛为氩气，氩气流量为50sccm，制备SnSe量子点缓冲层的厚度为5nm；
将所述SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构在300℃条件下退火处理20min，然后通过电子束蒸发在SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS0.5Se0.5窗口层/石墨烯薄膜/刚性玻璃结构上蒸镀厚度为30nm的Au导电背电极，获得所述薄膜太阳电池；其中，电子束蒸发的制备参数为：当真空度达到2×10-3Pa以后，开始电子束蒸发，电子束蒸发电流为1A，电压为80V，电子束蒸发速率为3nm/min.。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
实施例6
以1mm厚、5×5cm的云母为衬底，先通过机械解离获得具有新鲜表面的云母衬底，然后采用磁控溅射法在云母上制备Cd2SnO4薄膜，得到Cd2SnO4薄膜/云母结构；其中，Cd2SnO4薄膜的制备参数为：对磁控溅射腔室内抽真空，同时将云母衬底加热到450℃。当真空度到达10-3Pa时，开始在云母衬底上溅射Cd2SnO4薄膜，载气为体积比为1:5的氩氧混合气，气体流速为200sccm，腔室压强为2Pa，Cd2SnO4薄膜沉积厚度为350nm；
采用磁控溅射法在所述Cd2SnO4薄膜/云母结构上制备CdS:O窗口层，得到CdS:O窗口层/Cd2SnO4薄膜/云母结构；其中，CdS:O窗口层的制备参数为：Cd2SnO4薄膜/云母结构温度为室温，载气为氩气/氧气，载气的流速分别为30sccm和5sccm，腔室压强为3Pa，CdS:O窗口层的沉积厚度为100nm；
采用磁控溅射法在CdS:O窗口层/Cd2SnO4薄膜/云母结构上制备CdTe光学吸收层，经CdCl2退火热处理后，得到CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/Cd2SnO4薄膜/云母结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：CdS:O窗口层/Cd2SnO4薄膜/云母结构的温度为300℃，高纯氩气流速为200sccm，腔室压强为2Pa，CdTe光学吸收层的厚度为2.5μm；CdCl2退火热处理的参数为：将所述CdTe光学吸收层的温度降为室温，把CdCl2均匀放置在玻璃片上，然后在距离CdCl2玻璃片1mm处放上CdTe光学吸收层，CdTe光学吸收层正对CdCl2玻璃片，在氩气/氧气的气氛下，在400℃条件下退火处理50min；
将所述CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/Cd2SnO4薄膜/云母结构温度降为200℃，然后采用脉冲激光沉积法制备SnSe量子点缓冲层，得到SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/Cd2SnO4薄膜/云母结构；其中，SnSe量子点缓冲层的制备参数为：SnSe量子点的直径为15nm，采用Nd:YAG激光，激光波长为266nm，脉冲频率为15Hz，激光强度为5J/cm2，沉积压强为3Pa，激光沉积时间为5s；所述SnSe量子点缓冲层的厚度为20nm。
然后通过热蒸发在SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/Cd2SnO4薄膜/云母结构上蒸镀厚度为50nm的Au导电背电极，获得所述薄膜太阳电池；其中，热蒸发的制备参数为：当真空度达到2×10-3Pa以后，开始热蒸发，热蒸发电流为2A，电压为75V，热蒸发速率为4nm/min。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
实施例7
以1mm厚、5×5cm的钠钙玻璃为衬底，采用磁控溅射法在钠钙玻璃上制备In2O3:Sn(ITO)薄膜，得到In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构；其中，In2O3:Sn(ITO)薄膜的制备参数为：对磁控溅射腔室内抽真空，同时将钠钙玻璃衬底加热到450℃，当真空度到达10-3Pa时，开始在钠钙玻璃衬底上溅射In2O3:Sn(ITO)薄膜，载气为原子比1:5的氩氧混合气，气体流速为200sccm，腔室压强为2Pa，In2O3:Sn(ITO)薄膜沉积厚度为350nm；
采用磁控溅射法在所述In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构上制备CdS:O窗口层，得到CdS:O窗口层/In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构；其中，CdS:O窗口层的制备参数为：In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构温度为100℃，载气为氩气/氧气，载气的流速分别为40sccm和5sccm，腔室压强为3Pa，CdS:O窗口层的沉积厚度为130nm；
采用磁控溅射法在CdS:O窗口层/In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构上制备CdTe光学吸收层，经CdCl2退火热处理后，得到CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：CdS:O窗口层/In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构的温度为300℃，高纯氩气流速为200sccm，腔室压强为2Pa，CdTe光学吸收层的厚度为2.5μm；CdCl2退火热处理的参数为：将所述CdTe光学吸收层的温度降为室温，把CdCl2均匀放置在玻璃片上，然后在距离CdCl2玻璃片1mm处放上CdTe光学吸收层，CdTe光学吸收层正对CdCl2玻璃片，在体积比为1:1的氩气/氧气的气氛下，在400℃条件下退火处理50min；
将所述CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构温度降为300℃，然后采用脉冲激光沉积法制备SnSe量子点缓冲层，得到SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构；其中，SnSe量子点缓冲层的制备参数为：SnSe量子点的直径为10nm，采用Nd:YAG激光，激光波长为266nm，脉冲频率为15Hz，激光强度为15J/cm2，沉积压强为3Pa，激光沉积时间为20s；所述SnSe量子点缓冲层的厚度为15nm。
然后通过热蒸发在SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/In2O3:Sn(ITO)薄膜/钠钙玻璃结构上通过丝网印刷覆盖厚度为50nm的导电碳浆背电极，获得所述薄膜太阳电池；其中，热蒸发的制备参数为：当真空度达到2×10-3Pa以后，开始热蒸发，热蒸发电流为2A，电压为80V，热蒸发速率为5nm/min。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
实施例8
以1mm厚、5×5cm的7059玻璃为衬底，采用磁控溅射法在7059玻璃上制备NiO薄膜，得到NiO薄膜/7059玻璃结构；其中，NiO薄膜的制备参数为：对磁控溅射腔室内抽真空，同时将7059玻璃衬底加热到250℃，当真空度到达10-3Pa时，开始在7059玻璃衬底上溅射NiO薄膜，载气为氩气，气体流速为200sccm，腔室压强为2Pa，NiO薄膜沉积厚度为300nm；
采用磁控溅射法在所述NiO薄膜/7059玻璃结构上制备CdS0.8Se0.2窗口层，得到CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构；其中，CdS0.8Se0.2窗口层的制备参数为：NiO薄膜/7059玻璃结构温度为300℃，载气为高纯氩气，载气的流速为40sccm，腔室压强为2Pa，CdS0.8Se0.2窗口层的沉积厚度为80nm；
采用近空间升华法在CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构上制备CdTe光学吸收层，待CdTe光学吸收层温度降到室温后，将CdCl2饱和的甲醇溶液均匀滴在CdTe光学吸收层上，在400℃条件下退火处理60min，得到CdTe光学吸收层/CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：将CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构放在近空间升华设备衬底的位置上，把CdTe源放在源的位置上，在高纯氮气作用下，把源温度加热到600℃，衬底温度加热到550℃，体系压强为2000Pa，进行CdTe光学吸收层的沉积，当CdTe光学吸收层的厚度为4μm时，停止CdTe的沉积，停止对CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构加热；
将所述CdTe光学吸收层/CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构温度降为30℃，然后采用物理气相输运法制备Sb2Se3量子点缓冲层，得到Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构；其中，Sb2Se3量子点缓冲层的制备参数为：Sb2Se3量子点的直径为15nm，采用Sb2Se3粉末为原材料，把装载Sb2Se3粉末的石英舟置于管式炉的中心位置，源温度为600℃，将CdTe光学吸收层/CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构置于管式炉中的下游，温度为450℃，载气为氮气，氮气流量为5sccm，沉积时间为120min；所述Sb2Se3量子点缓冲层的厚度为20nm。
然后通过电子束蒸发在Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS0.8Se0.2窗口层/NiO薄膜/7059玻璃结构上制备50nm的导电碳浆背金属导电电极，获得所述薄膜太阳电池；所述电子束蒸发的制备参数为：当真空度达到2×10-3Pa以后，开始蒸发，电子束蒸发电流为2A，电压为70V，电子束蒸发速率为2nm/min。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
实施例9
以2mm厚、5×5cm的钠钙玻璃为衬底，采用磁控溅射法在钠钙玻璃上制备ZnO:Ti(TZO)薄膜，得到ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构；其中，ZnO:Ti(TZO)薄膜的制备参数为：对磁控溅射腔室内抽真空，同时将钠钙玻璃衬底加热到200℃，当真空度到达2×10-3Pa以后，开始在钠钙玻璃衬底上溅射ZnO:Ti(TZO)薄膜，载气为Ar/O2，气体流速分别为10/10sccm，腔室压强为0.5Pa，ZnO:Ti(TZO)薄膜沉积厚度为300nm；
采用磁控溅射法在所述ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构上制备CdS:O窗口层，得到CdS:O窗口层/ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构；其中，CdS:O窗口层的制备参数为：ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构温度为200℃，载气为氩气/氧气，载气的流速分别为30sccm和5sccm，腔室压强为2Pa，CdS:O窗口层的沉积厚度为80nm；
采用磁控溅射法在CdS:O窗口层/ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构上制备CdTe光学吸收层，经CdCl2退火热处理后，得到CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：CdS:O窗口层/ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构的温度为200℃，高纯氩气流速为200sccm，腔室压强为2Pa，CdTe光学吸收层的厚度为2.0μm；所述CdCl2退火热处理的参数为：将所述CdTe光学吸收层的温度降为室温，把CdCl2均匀放置在玻璃片上，然后在距离CdCl2玻璃片1mm处放上CdTe光学吸收层，CdTe光学吸收层正对CdCl2玻璃片，在氩气/氧气的气氛下，在400℃条件下退火处理60min；
将所述CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构温度降为降为80℃，然后采用物理气相输运法制备Sb2Se3量子点缓冲层，得到Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构；其中，Sb2Se3量子点缓冲层的制备参数为：Sb2Se3量子点的直径为8nm，采用Sb2Se3粉末为原材料，把装载Sb2Se3粉末的石英舟置于管式炉的中心位置，源温度为550℃，将CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构置于管式炉中的下游，温度为480℃，载气为氩气，氩气流量为500sccm，沉积时间为5min；所述Sb2Se3量子点缓冲层的厚度为10nm。
然后通过热蒸发在Sb2Se3量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS:O窗口层/ZnO:Ti(TZO)薄膜/钠钙玻璃结构上蒸镀厚度为20nm的Au导电背电极，获得所述薄膜太阳电池；其中，热蒸发的制备参数为：当真空度达到2×10-3Pa以后，开始热蒸发，热蒸发电流为0.9A，热蒸发速率为0.1nm/min。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
实施例10
以1mm厚、5×5cm的7059玻璃为衬底，采用磁控溅射法在7059玻璃上制备Zn2SnO4薄膜，得到Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构；其中，Zn2SnO4薄膜的制备参数为：对磁控溅射腔室内抽真空，同时将7059玻璃衬底加热到400℃，当真空度到达10-3Pa时，开始在7059玻璃衬底上溅射Zn2SnO4薄膜，载气为氩气，气体流速为80sccm，腔室压强为0.3Pa，Zn2SnO4薄膜沉积厚度为350nm；
采用磁控溅射法在所述Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构上制备Cd0.8Zn0.2S窗口层，得到Cd0.8Zn0.2S窗口层/Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构；其中，Cd0.8Zn0.2S窗口层的制备参数为：Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构温度为200℃，载气为高纯氩气，载气的流速为40sccm，腔室压强为0.5Pa，Cd0.8Zn0.2S窗口层的沉积厚度为80nm；
采用磁控溅射法在Cd0.8Zn0.2S窗口层/Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构上制备CdTe光学吸收层，经CdCl2退火热处理后，得到CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构；其中，CdTe光学吸收层的制备参数为：Cd0.8Zn0.2S窗口层/Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构的温度为270℃，高纯氩气流速为40sccm，腔室压强为2Pa，CdTe光学吸收层的厚度为2.0μm；所述CdCl2退火热处理的参数为：将所述CdTe光学吸收层的温度降为室温，把CdCl2均匀放置在玻璃片上，然后在距离CdCl2玻璃片1mm处放上CdTe光学吸收层，CdTe光学吸收层正对CdCl2玻璃片，在氩气/氧气的气氛下，在380℃条件下退火处理60min；
将所述CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构温度降为室温，然后采用脉冲激光沉积法制备SnSe量子点缓冲层，得到SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构；其中，SnSe量子点缓冲层的制备参数为：SnSe量子点的直径为10nm，采用Nd:YAG激光，激光波长为266nm，脉冲频率为20Hz，激光强度为30J/cm2，沉积压强为2Pa，激光沉积时间为40s；所述SnSe量子点缓冲层的厚度为10nm.
然后通过电子束蒸发在SnSe量子点缓冲层/CdTe光学吸收层/Cd0.8Zn0.2S窗口层/Zn2SnO4薄膜/7059玻璃结构上通过丝网印刷覆盖厚度为50nm的Al导电背电极，获得所述薄膜太阳电池；其中，电子束蒸发的制备参数为：当真空度达到3×10-3Pa以后，开始电子束蒸发，电子束蒸发电流为2A，电压为75V，电子束蒸发速率为5nm/min。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得结果与实施例1类似。
对比例
对比例与实施例1中制备CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构的制备参数相同，CdCl2退火热处理的参数也相同，不同之处仅在于，对比例是在经过CdCl2退火热处理的CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构上制备铜缓冲层，得到铜缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构；其中，所述铜缓冲层的制备方法为热蒸发法，热蒸发过程：当真空达到2×10-3Pa以后，开始热蒸发，热蒸发电流为0.9A，热蒸发速率为0.1nm/min，铜缓冲层的厚度为4nm；
然后采用热蒸发方法在所述铜缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构上蒸镀厚度为50nm的Au导电背电极，得到Au导电背电极/铜缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构；
在氮气和氧气流量分别为40sccm和10sccm条件下，将Au导电背电极/铜缓冲层/CdTe光学吸收层/CdS窗口层/SnO2:F(FTO)薄膜/刚性玻璃结构在150℃条件下退火处理60min，得到铜缓冲层薄膜太阳电池。
对制备得到的薄膜太阳电池进行性能检测，所得J-V曲线如图2曲线1所示，性能参数为：开路电压为590mV，短路电流密度为24.1mA/cm2，填充因子为60.61％，转化效率为9.53％。
由图2可知，在开路电压相同的情况下，本发明制备的薄膜太阳电池的短路电流密度明显高于对比例制备的铜缓冲层薄膜太阳电池的短路电流密度，说明本发明提供的薄膜太阳电池具有较高的短路电流密度；另外本申请薄膜太阳电池的制备方法简单，适宜规模化生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种薄膜太阳电池，包括依次叠层设置的衬底、透明导电薄膜、窗口层、CdTe光学吸收层、量子点缓冲层和导电背电极；
所述量子点缓冲层包括SnSe量子点缓冲层或Sb2Se3量子点缓冲层。
2.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于，所述衬底包括刚性玻璃、柔性玻璃、聚酰亚胺或云母。
3.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于，所述透明导电薄膜包括透明导电氧化物薄膜或石墨烯薄膜。
4.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于，所述窗口层的材料包括CdS、CdS:O、CdS1-xSex、Cd1-xZnxS或CdS:O/CdO，所述x的取值范围为0～1。
5.根据权利要求1或4所述的薄膜太阳电池，其特征在于，所述窗口层的厚度为10～130nm。
6.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于，所述量子点缓冲层的厚度为1～50nm。
7.根据权利要求1所述的薄膜太阳电池，其特征在于，所述导电背电极的材料包括Au、Ag、Al、Pt或导电碳浆。
8.权利要求1～7任一项所述薄膜太阳电池的制备方法，包括以下步骤：
按照权利要求1所述薄膜太阳电池的结构，在衬底上依次制备透明导电薄膜、窗口层、CdTe光学吸收层、量子点缓冲层和导电背电极。
9.根据权利要求8所述的薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，所述CdTe光学吸收层的制备方法包括：化学水浴法、脉冲激光沉积法、磁控溅射法或近空间升华法。
10.根据权利要求8所述的薄膜太阳电池的制备方法，其特征在于，所述量子点缓冲层的制备方法包括：脉冲激光沉积法、磁控溅射法、化学溶液生长法、化学气相沉积法、物理气相输运法、分子束外延法或电场约束法。
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